KR20030011955A - 브레이크 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크 디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동장치의 작동시에 브레이크 디스크에 발생되는 열이 외부로 신속히 방출되도록 하여, 상기 브레이크 디스크(brake disk)의 온도가 급격하게 상승하는 현상을 방지하고, 또한 경제적으로 제작될 수 있는 구조를 가진 브레이크 디스크를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서, 상기 상·하판 사이의 공간에는 복수의 리브가 상기 상·하판에 연결되면서 장착되고, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상·하판 사이의 공간에는 상기 복수의 리브와 연결된 하나 이상의 지지판이 상기 상·하판간 생성된 내부영역에 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 상·하판 사이의 공간에는 물결형 지지판이 추가적으로 구비되며, 상기 물결형 지지판의 최고부는 상기 상판에 연결되고, 최저부는 상기 하판에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서, 상기 상·하판 사이의 공간에는 물결형 지지판이 장착되며, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 디스크{Brake Disk}

본 발명은 자동차의 브레이크 디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동장치의 작동시에 브레이크 디스크에 발생되는 열이 외부로 신속히 방출되도록 하여, 상기 브레이크 디스크(brake disk)의 온도가 급격하게 상승하는 현상을 방지하고, 또한 경제적으로 제작될 수 있는 구조를 가진 브레이크 디스크를 제공하는 데 있다.

일반적으로 자동차의 제동은, 그 차축에 장착된 원형의 디스크와 캘리퍼 패드(caliper pad)와의 마찰에 의하는 방식이 주로 사용된다. 그런데, 브레이크 디스크와 캘리퍼 패드 사이의 마찰로 인하여 브레이크 디스크의 온도는 약 500℃ 이상으로 급격하게 상승하여, 상기 캘리퍼 패드와의 마찰력이 감소되면서 제동성능이 감소되는 페이드 현상(fade development)이 발생되고, 또한 브레이크 디스크의 성능 및 강도의 열화가 초래되어 그 수명이 단축되며, 결국에는 자동차의 제동거리가 늘어나게 되면서 브레이크 장치가 파열되거나 타이어의 파손이 초래되어 사고의 위험이 높아지는 문제점이 있었다. 따라서, 자동차의 제동시에 브레이크 디스크에 발생되는 열을 효율적으로 상기 브레이크 디스크의 외부로 신속히 배출시키는 것은 브레이크 디스크의 성능 및 수명에 중요하게 작용한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래에 여러 가지 구조를 가진 브레이크 디스크가 개시되어 있는 데, 특히 일체형으로 형성되어 디스크의 상·하판 사이를 단지 냉각편에 의해서만 지지해주는 브레이크 디스크가 있다. 그러나, 상기의 종래 브레이크 디스크는 그 구조가 일체형으로 이루어져 있기 때문에, 복수의 코어(core)를 그 내부에 구비하고 있는 사형몰드(sand mold)를 사용하여 주로 제작되어 왔다. 그런데, 사형몰드에 의한 제작은 복수의 코어를 매번 별도로 설치하는 작업을 요하므로, 그 작업공정이 번거롭고, 또한 주물이 응고하는 데 시간이 오래 걸려 생산성이 저하되며, 또한 생산된 브레이크 디스크의 조직이 치밀하지 못한 문제점이 있었다. 그리고, 상기의 종래 브레이크 디스크는 디스크의 상판 및 하판 사이를 단지 냉각편에 의해서만 지지해주는 구조이기 때문에 브레이크 디스크의 강도 및 방열효과가 충분하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 브레이크 디스크의 상·하판 사이의 공간에 복수의 리브 외에 여러 가지 형상의 지지판을 구비함으로써, 자동차의 제동시에 발생되는 열을 신속하게 외부로 방출함과 동시에, 브레이크 디스크의 강도를 확보함과 동시에, 브레이크 디스크의 상·하판을 별도의 파트로 분리하여 형성함으로써 다양한 제조방법이 적용가능하게 하여 그 생산비용 및 제조시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 자동차용 브레이크 디스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은, 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 제1 실시예의 평면도와 정면도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 제2 실시예의 평면도와 정면도이다.

도 3은, 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 제3 실시예의 평면도와 정면도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 제4 실시예의 평면도와 정면도이다.

도 5 및 도 6은, 도 1의 U 부분의 여러 변형예를 나타낸다.

도 7 및 도 8은, 도 2의 V 부분의 여러 변형예를 나타낸다.

도 9 내지 도 11은, 도 3의 W 부분의 여러 변형예를 나타낸다.

도 12 내지 도 13은, 도 4의 X 부분의 여러 변형예를 나타낸다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

20...디스크의 상판, 21...디스크의 하판,

23...체결부, 30...리브,

31...물결형 지지판, 35...지지판.

40...물결형 지지판의 최저부, 50...물결형 지지판의 최고부.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서, 상기 상·하판 사이의 공간에는 복수의 리브가 상기 상·하판에 연결되면서 장착되고, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상·하판 사이의 공간에는 상기 복수의 리브와 연결된 하나 이상의 지지판이 상기 상·하판간 생성된 생성된 내부영역에 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 상·하판 사이의 공간에는 물결형 지지판이 추가적으로 구비되며, 상기 물결형 지지판의 최고부는 상기 상판에 연결되고, 최저부는 상기 하판에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서, 상기 상·하판 사이의 공간에는 물결형 지지판이 장착되며, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 제1 실시예를 도시하고 있다. 브레이크 디스크(100)는 체결부(23)와, 상기 체결부(23)에 연결된 상판(20)과 하판(21)을 포함하는 데, 상기 상판(20)과 하판(21) 사이의 공간에는 복수의 리브(30)가 상기 상판(20)과 하판(21)에 각각 연결되면서 장착되어 있다. 여기서, 상기 상판(20)과 하판(21)은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도의 파트로 형성되어 있으며, 상기 리브(30)의 형상은 직선형, 나선형 등 다양한 형상을 가질수 있다. 도 1에는 상기 체결부(23)가 상기 상판(20)에 일체형으로 연결되어 있는 것을 도시하고 있으나, 예시도 4와 같이 서로 별개의 파트로 형성되어 있는 경우에도 적용되며, 후술하는 경우에서도 마찬가지이다.

도 2는, 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 제2 실시예를 도시하고 있다. 상기 상판(20)과 하판(21) 사이의 공간에는 상기 복수의 리브(30)와 연결된 하나 이상의 지지판(35)이 상기 상판(20) 및 하판(21)간 생성된 내부영역에 추가적으로 장착되어 있다. 한편, 상기 지지판(35)은 상기 상판(20) 및 하판(21)에 평행하게 장착되는 것이 바람직하다.

도 3은, 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 제3 실시예를 도시하고 있다. 상기 상판(20) 및 하판(21) 사이의 공간에는 물결형 지지판(31)이 추가적으로 구비되며, 상기 물결형 지지판(31)의 최고부(50)는 상기 상판에 연결되고, 최저부(40)는 상기 리브(30)와 상기 하판(21) 사이에 연결되어 있다. 한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 물결형 지지판(31)의 최고부(50)와 최저부(40)는 포인트(point)로 이루어지지 않고 선(line)으로 이루어질 수도 있다.

또한, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 상판(20) 및 하판(21) 사이의 공간에는 한 쌍의 물결형 지지판(31)이 상하 대칭으로 추가적으로 장착되는 것도 가능하다.

도 4은 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 제4 실시예를 도시하고 있다. 체결부(23)와 상판(20) 및 하판(21)을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서, 상기 상판(20) 및 하판(21) 사이의 공간에는 물결형 지지판(31)이 그 최고부(50)가상기 상판(20)에, 그 최저부(40)가 상기 하판(21)에 각각 연결되면서 장착되며, 상기 상판(20) 및 하판(21)은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성되어 있다. 상기 제3 실시예에서와 마찬가지로, 상기 물결형 지지판(31)의 최고부(50)와 최저부(40)는 포인트(point)로 이루어지지 않고 선(line)으로 이루어질 수도 있다. 그리고, 도 4의 평면도에 도시된 바와 같이, 최고부(50) 및 최저부(40)가 나선형으로 형성되어 있는 데, 직선형을 포함하여 여러가지 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 상판(20) 및 하판(21) 사이의 공간에는 한 쌍의 물결형 지지판(31)이 상하 대칭으로 추가적으로 장착되는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 브레이크 디스크를 구비한 자동차를 정지시키기 위해 브레이크 장치를 작동시키면, 캘리퍼 패드가 브레이크 디스크의 상판(20) 및 하판(21)을 죄면서 자동차는 정지하게 되는데, 이때 캘리퍼 패드와 상기 디스크의 상판(20) 및 하판(21) 사이의 마찰로 인하여 발생되는 다량의 열은 리브(30) 및/또는 지지판 (35)을 타고 흐르면서 리브(30) 및/또는 지지판(35) 사이의 공간을 통과하는 공기에 의해 외부로 방출된다.

특히, 물결형 지지판(31)은 지지판(35)에 비해서 그 표면적이 넓은 관계로 브레이크 디스크의 상판(20) 및 하판(21)에 발생하는 열을 상대적으로 많이 분담해 줄 수가 있다. 또한, 물결형 지지판(31)의 최저부(40) 및 최고부(50)가 나선형으로형성되어 있는 경우에는 직선형으로 형성되어 있는 경우보다 물결형 지지판(31)으로 유입되는 공기의 유동속도를 보다 빠르게 할 수 있어 열을 신속하게 방출할 수 있다.

또한, 상기 물결형 지지판(31) 또는 지지판(35)은 캘리퍼 패드가 디스크의 상판(20) 및 하판(21)을 죌 때의 캘리퍼 패드로부터의 압력에 대하여 구조적으로 견고하게 견딜 수 있게 만든다.

더욱이, 상기와 같이 본 발명에 따른 브레이크 디스크는 일체형이 아닌 별도의 파트로 형성되어 있기 때문에 기존의 주조방식 외에도 다양한 제조방법을 선택할 수 있다. 예컨대, 연속주조공법, 단조 등의 방식을 사용하여 디스크의 상·하판을 제조한 후, 상기 디스크의 상·하판 및 지지판과 리브 간의 접촉면은 브레이징(brazing) 또는 용접, 메탈 본딩(metal bonding) 등의 방식을 사용하여 결합할 수 있다. 따라서, 다양한 형식의 제조방법을 선택할 수 있으므로 브레이크 디스크의 생산비용 및 제조시간을 감소시킬 수 있는 적절한 제조방법을 선택할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 브레이크 디스크는, 종래의 브레이크 디스크가 그 일체형 구조상 주로 주조에 의한 생산에 의존하던 것과는 달리, 주조 외에도 단조 등 다양한 제조방법에 의하여 생산가능한 형상을 가지고 있어 생산비용 및 제조시간을 단축시킬 수 있는 적절한 방법을 선택하여 사용할 수 있고, 또한 다양한 형상의 지지판을 추가적으로 구비함으로써 캘리퍼 패드로부터의 압력에견딜 수 있는 브레이크 디스크의 강도를 높임과 동시에 방열효과를 향상시켜 디스크 브레이크의 수명을 연장시키고 자동차 사고를 예방할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (9)

1. 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서,

   상기 상·하판 사이의 공간에는 복수의 리브가 상기 상·하판에 연결되면서 장착되고, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상·하판 사이의 공간에는 상기 복수의 리브와 연결된 하나 이상의 지지판이 상기 상·하판간 생성된 내부영역에 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
3. 제1항에 있어서,

   상기 상·하판 사이의 공간에는 물결형 지지판이 추가적으로 구비되며, 상기 물결형 지지판의 최고부는 상기 상판에 연결되고, 최저부는 상기 하판에 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
4. 제1항에 있어서,

   상기 상·하판 사이의 공간에는 한 쌍의 물결형 지지판이 상하 대칭으로 추가적으로 장착된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
5. 체결부와 상·하판을 포함하여 구성되는 브레이크 디스크에 있어서,

   상기 상·하판 사이의 공간에는 하나 이상의 물결형 지지판이 장착되며, 상기 상·하판은 일체형(one piece)으로 형성되지 않고 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
6. 제5항에 있어서,

   상기 물결형 지지판은 상하 대칭되게 한 쌍이 장착된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 물결형 지지판의 최고부와 최저부는, 직선형 또는 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리브는 상기 상·하판 중 어느 하나에 일체형으로 형성된 파트인 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리브는 상기 상·하판과는 별도로 형성된 파트인 것을 특징으로 하는브레이크 디스크.